Ultraäänitekniikka muuttaa ihmisen palkitsevaa oppimista ensimmäistä kertaa

Ultraäänitekniikka muuttaa ihmisen palkitsevaa oppimista ensimmäistä kertaa

Nucleus accumbens on ihmisen aivojen pieni elementti, joka aktivoituu, kun koemme jotain miellyttävää ja auttaa meitä oppimaan käyttäytymistä, joka johtaa palkkioihin.

Uusi tutkimus on osoittanut ensimmäistä kertaa, että sen vaikutusta ihmisen käyttäytymiseen voidaan muuttaa käyttämällä transkraniaalista ultraäänistimulaatiota (TUS).

Käyttämällä tekniikkaa hieman yli minuutin kerrallaan tutkijat pystyivät vaikuttamaan siihen, kuinka ihmiset oppivat tiettyjen vihjeiden ja palkintojen väliset yhteydet.

Tuloksena oli, että he toistivat todennäköisemmin valinnan, joka oli aiemmin tuottanut tulosta, heidän oppimisasteensa nousi positiivisten tulosten jälkeen ja he tekivät todennäköisemmin myönteisiä päätöksiä nopeammin.

Tähän asti tällaisia ​​tuloksia on saavutettu vain kirurgisilla toimenpiteillä, kuten syvällä aivostimulaatiolla (DBS), jossa elektrodit kiinnitetään suoraan ihmisen aivojen alueille.

Nykyiseen tutkimukseen osallistuneet sanovat kuitenkin, että heidän tulokset voivat viitata siihen, että TUS:ta voidaan käyttää yhtä hyödyllisenä - ja ei-invasiivisena - vaihtoehtona auttamaan ihmisiä, jotka kärsivät neurologisista tai psykiatrisista häiriöistä, kuten riippuvuuksista, masennuksesta ja syömishäiriöistä.

Tutkimus on julkaistu lehdessäLuontoviestintäja sitä johtivat Plymouthin yliopiston tutkijat. Mukana olivat myös Oxfordin yliopisto, John Radcliffe Hospital, University Hospitals Plymouth NHS Trust, Brownin yliopisto ja VA Providence Healthcare System.

Professori Elsa Fouragnan, Plymouthin yliopiston terapeuttisen ultraäänikeskuksen ja Brain Research and Imaging Centerin (BRIC) johtaja, johti tutkimusta. Hän sanoi: "Nucleus accumbens on ollut vuosikymmeniä motivaation ja oppimisen vahvistamisen teorioiden keskiössä. Se on yhteys, jossa dopamiinisignaalit ja limbiset syötteet lähentyvät määrittääkseen, kuinka voimakkaasti palkkiot vaikuttavat päätöksiimme. Olemme pystyneet luomaan selkeän yhteyden tietyn impulsiivisuuteen liittyvän oppimispiirteen ja sellaisen rakenteen välillä, jota emme voineet moduloida ilman leikkausta. henkilökohtaisella tavalla, avaa poikkeuksellisia mahdollisuuksia.” kliininen käännös."

Tutkimus on osa Plymouthin yliopistossa meneillään olevaa ja uraauurtavaa tutkimusta TUS:n hyödyistä sellaisissa sairauksissa kuin ahdistuneisuus ja masennus, riippuvuus ja muut neurologiset tai psykiatriset häiriöt.

Tässä projektissa tutkijat rekrytoivat 26 tervettä osallistujaa, jotka vierailivat BRIC-laitoksessa neljä kertaa - kerran suunnitellakseen TUS-interventiotaan, mitä seurasi kolme istuntoa, joissa TUS:ta sovellettiin heidän aivojensa eri osiin.

Noin 10 minuuttia ultraäänitoimenpiteen jälkeen osallistujat asetettiin skanneriin suorittamaan sarja tehtäviä tunnin aikana, kun tutkimusryhmä seurasi muutoksia heidän käyttäytymisensä ja aivotoiminnansä.

Osallistujien suorituksia tehtävissä verrattiin myös niiden potilaiden suoritukseen, jotka saivat molemminpuolisia syvän aivostimulaatioelektrodeja nucleus accumbensiin osana hoitoresistentin anorexia nervosan hoitoja.

Tulokset osoittivat, että DBS usein normalisoi palkitsevaa käyttäytymistä, mutta TUS:lla oli päinvastainen ja kiihottava vaikutus - mutta molemmat muuttivat ihmisten oppimis- ja palkitsemisherkkyyttä.

Tämä tutkimus on tähän mennessä tärkein, mitä minulla on ollut ilo johtaa. Olemme havainneet selkeän yhteyden tietyn kognitiivisen prosessin ja syvän aivojen rakenteen välillä, jota ei aiemmin ollut saavutettu ilman leikkausta. Se edustaa käännekohtaa neuroteknologialle ja osoittaa, että ei-invasiivinen ultraäänimenetelmä voi vaikuttaa käyttäytymiseen ja jonain päivänä mahdollisesti auttaa palauttamaan henkisen tasapainon.

Professori Elsa Fouragnan, Plymouthin yliopiston terapeuttisen ultraäänikeskuksen ja Brain Research and Imaging Centerin (BRIC) johtaja

Lähteet: